Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico aportaciones 4 bloque

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TEMA Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico: MEB. Lizette Martinez Cardiel aportaciones de Thomson, Rutherford y Bohr; alcances y limitaciones de los modelos.

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Aprendizajes Esperados:

Relaciona la búsqueda de mejores explicaciones y el avance de la ciencia, a partir del desarrollo histórico del modelo atómico. Actividades

1. Realiza una línea del tiempo consultando en diferentes fuentes, para lograr recopilar la mayor lista de atomistas y sus aportaciones.

2. Realiza la lectura y contesta lo que se te pide. 3. Investigación de algunos modelos atómicos 4. Cuestionario



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1. Línea del Tiempo, con nombres, fecha, aportación y una imagen del modelo atómico.



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2. Lectura

Las primeras teorías atomistas

¿Qué ocurriría si dividiéramos un trozo de materia muchas veces? ¿Llegaríamos hasta una parte indivisible

o podríamos seguir dividiendo sin parar? Los filósofos de la antigua Grecia discutieron bastante sobre este

tema. El problema es que estos filósofos no utilizaban ni la medición ni la experimentación para llegar a

conclusiones, por tanto, no seguían las fases del método científico.

De esta forma, se establecieron dos teorías: atomista y continuista, que se basaban en la existencia

de partes indivisibles o en que siempre se podía seguir dividiendo.

En el siglo V a.C., Leucipo pensaba que sólo había un tipo de materia. Sostenía, además, que si

dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, acabaríamos encontrando una porción que no se

podría seguir dividiendo. Un discípulo suyo, Demócrito, bautizó a estas partes indivisibles de materia con

el nombre de átomos, término que en griego significa “que no se puede dividir”.

Los atomistas pensaban que:

- Todo está hecho de átomos. Si dividimos una sustancia muchas veces, llegaremos a ellos.

- Las propiedades de la materia varían según como se agrupen los átomos.

- Los átomos no pueden verse porque son muy pequeños.

Fue maestro de Demócrito de Abdera y a ellos dos se les atribuye la fundación del atomismo,

según el cual la realidad está formada tanto por partículas infinitas, indivisibles, de formas variadas y

siempre en movimiento, los átomos, como por el vacío.

Leucipo fue el primero que pensó en dividir la materia hasta obtener una partícula tan pequeña que no

pudiera dividirse más.

Aristóteles rechazó la teoría atomista y estableció que la materia estaba formada por cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego, esta teoría se llamó continuista. Gracias al prestigio que tenía, se mantuvo

vigente en el pensamiento de la humanidad durante más de 2000 años.

Los continuistas pensaban que:

- Los átomos no existen. No hay límite para dividir la materia. - Si las partículas, llamadas átomos, no pueden verse, entonces es que no existen.

- Todas las sustancias están formadas por las combinaciones de los 4 elementos básicos: agua, aire,

tierra y fuego.

Leucipo (450 a. C. - 370 a. C.). Nacido en Abdera, de su vida se conoce muy poco.



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Fue maestro de Demócrito de

Abdera y a ellos dos se les atribuye la fundación del atomismo, según el cual la realidad está formada

tanto por partículas infinitas, indivisibles, de formas variadas y siempre en movimiento, los átomos, como

por el vacío.

Leucipo fue el primero que pensó en dividir la materia hasta obtener una partícula tan pequeña que no

pudiera dividirse más. Demócrito (460 a. C. - 370 a. C.). Filósofo griego. Demócrito fue tan famoso en su época como otros

filósofos de la importancia de Platón o de Aristóteles y debió de ser uno de los autores más prolíficos de la

Antigüedad, aunque sólo se conservan fragmentos de algunas de sus obras, en su mayoría de las

dedicadas a la ética, pese a que se le atribuyen diversos tratados de física, matemáticas, música y

cuestiones técnicas. Cuestionario ¿Cuáles son los pasos del método científico? ¿Según el texto cuantas teorías se formaron? ¿Según Demócrito como está constituida la materia? ¿Qué significa átomo? ¿Qué pensaban los atomistas? ¿Qué pensaban los continuistas?



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Realiza un resumen de la lectura anterior.



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3. TEORIA ATOMICA

DALTON Teoría del atomismo

En el universo todo está constituido por partículas indivisibles llamadas átomos. Los átomos se mueven en el espacio vacío. Existen diversos tipos de átomos y cada uno de ellos tiene características propias. Las propiedades de las sustancias dependen de los átomos que las forman. Este modelo cae en el olvido gracias a la gran influencia aristotélica, imperando la idea de que la materia es constituida por los cuatro elementos: tierra, agua, viento y fuego. En las páginas siguientes veremos cómo ha avanzado la ciencia en la construcción del modelo atómico. Postulados de Dalton John Dalton, a principios del siglo XIX, ya utilizaba el método experimental. Propuso su teoría atómica basada en cuatro postulados:

Los elementos están formados por partículas discretas, diminutas, e indivisibles llamadas átomos, que

permanecen inalterables en cualquier proceso químico.

Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en cualquier otra propiedad

física o química.

En las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, solo cambian su distribución.

Cuando dos o más átomos de diferentes elementos se combinan entre sí para formar un mismo compuesto, lo

hacen siempre en proporciones de masa definida y constante. De la teoría de Dalton surgen definiciones básicas para la química y la física. Para conocerlas, partiremos de un ejemplo, la composición del agua. Compuesto: Sustancia formada por distintos tipos de átomos (moléculas) combinadas en proporciones simples. Molécula: Porción más pequeña de un compuesto; mínima cantidad de sustancia que mantiene sus propiedades. La molécula se forma de la unión de elementos. Cada molécula de agua se compone de 2 elementos: Oxígeno e hidrógeno. Elemento: Sustancia que está compuesta por átomos iguales y mantiene sus propiedades. Existen tantos elementos como tipos de átomos. Átomo: Unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

Dalton asigna la masa atómica a algunos elementos. Dalton no conocía ni las masas ni los tamaños de los átomos, pero experimentalmente determinó que los elementos se combinan en proporciones definidas y con ello podía determinar las masas atómicas. Dalton descubrió que los átomos de hidrógeno tienen la masa más pequeña, de esta manera, tomando como unidad la masa del hidrogeno, asignó la masa atómica de otros elementos conocidos en esa época. Muchos investigadores se interesaron en descubrir cuáles elementos formaban la materia y comenzaron a clasificarlos hasta obtener lo que hoy conocemos como la tabla periódica de los elementos, tema que revisarás en tu curso de química del tercer año.



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Las aportaciones de Dalton nos llevan a concluir que todo está formado por átomos, los cuales se pueden combinar de maneras muy diversas para formar moléculas, que juntas constituyen la enorme variedad de las cosas que existen. Su modelo atómico se considera como diminutas partículas esféricas. Realiza un esquema de la lectura anterior. Recuerda que cuando realizas un esquema es una forma de estudio, por lo que es muy importante que resumas adecuadamente.



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¿Cuáles son los enunciados de su teoría?

Imagen de su modelo

Atómico

Imagen de Dalton

¿Dónde nació?

¿Dónde realizó sus estudios?

¿Qué es lo que propone con respecto al modelo atómico?



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Modelo atómico de Thomson ¡Se divide! Posteriormente, Thomson en 1897, determinó de manera experimental con tubos de rayos catódicos la existencia de partículas mucho más pequeñas que provenían del átomo, con la característica de poseer carga eléctrica negativa a las cuales les llamó electrones. Estos electrones son los responsables de la mayoría de los fenómenos eléctricos que se conocen, desde un relámpago hasta la gran cantidad de aparatos tan comunes hoy en día. Con este descubrimiento se pone en evidencia que el átomo no es indivisible, sino que a su vez está formado por partículas más pequeñas. El panqué. La teoría de Thomson se basa principalmente en los siguientes postulados:

El átomo es eléctricamente neutro, teniendo por lo tanto una parte negativa y otra positiva.

Los electrones son quienes aportan la carga negativa y su masa es muy pequeña en relación a la masa de las

cargas positivas.

Dado que la carga positiva tiene la mayor masa, ésta debería ocupar casi a todo el volumen del átomo y los

electrones se encontrarían como incrustados en esa masa. A este modelo se le conoce como el modelo del panqué, donde las “pasas” serían los electrones y el panqué corresponde a la carga positiva del átomo.

Realiza un esquema de la lectura anterior. Recuerda que cuando realizas un esquema es una forma de estudio, por lo que es muy importante que resumas adecuadamente.



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¿Qué es lo que propone Thomson?

JOSEPH JOHN THOMSON

Imagen de Thomson

¿Dónde nació?



Imagen de su modelo

Atómico



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Modelo atómico de Rutherford

¡Tiene un núcleo! Ernest Rutherford estableció su modelo atómico con base en sus estudios con la

radioactividad. Descubrió el núcleo atómico, que se centra en el átomo, posee la mayor masa y contiene las cargas positivas, a las cuales les da el nombre de protones. Determinó que los electrones giraban alrededor de este núcleo. El modelo de Rutherford se caracteriza por que muestra ya el núcleo con los protones y a los electrones girando en órbitas alrededor de este núcleo. Modelo atómico de Chadwick

¡Los protones no están solos en el núcleo! Gracias a los estudios sobre la masa de los núcleos de losátomos, en 1932 James Chadwick llegó a la conclusión de que no toda la masa la aportaban los protones, y por lo tanto tendría que haber otra partícula en el núcleo que fuera neutra y que tuviera una masa similar a la del protón, a esta partícula le llamó neutrón. Modelo atómico de Niels Bohr

Hemos llegado al modelo atómico más aceptado en la actualidad para representar gráficamente al átomo, fue elaborado por Niels Bohr en 1913, cuando trabajaba con el átomo de hidrógeno. Conoce cómo responde este modelo a las interrogantes siguientes. ¿Cómo es el átomo? El núcleo debería estar constituido por los protones y los neutrones con igual masa. El

núcleo debe su masa tanto a los protones como los neutrones y a esta cifra se le conoce como masa atómica. ¿Cómo son las órbitas? A cierta distancia del núcleo giran los electrones en orbitas circulares estables o también llamadas niveles de energía. ¿Cómo se producen las radiaciones? Cuando un electrón recibe energía del exterior puede pasar a órbitas superiores por lo tanto absorbe esta energía, cuando regresa a una órbita más estable, o sea más cerca del núcleo, emite energía. Esta energía que absorben o emiten los electrones se llaman “fotones” y son como paquetes de energía. ¿Qué hace diferente a un elemento de otro? Los elementos se diferencian entre sí por el número de electrones que tienen en sus orbitas, este número es igual al de protones en el núcleo. A la cantidad de protones en el núcleo se le llama numero atómico (Z), el cual permite ordenar los elementos en la tabla periódica.

El modelo atómico de Bohr es hoy en día el más aceptado para representar gráficamente al átomo, pero no olvidemos que solo es una aproximación de la realidad. Ha permitido explicar distintos fenómenos como la conducción eléctrica, el espectro luminoso y el magnetismo, temas que revisaremos más a fondo en la siguiente unidad.



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¿Cómo descubre el neutrón?

JAMES CHADWICK

Imagen de Chadwick

¿Dónde nació?


¿Qué apo?

Imagen de su modelo

Atómico



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¿Qué es lo que propone Rutherford al modelo atómico y en que se basa?

RUTHERFORD

Imagen de Rutherford

¿Dónde nació?


¿Qué aportaciones hizo a la ciencia?

Imagen de su modelo

Atómico



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¿Qué es lo que propone Bohr?

BOHR

Imagen de Bohr

¿Dónde nació?



Imagen de su modelo

Atómico



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Cuestionario 1. ¿Cuáles eran los cuatro elementos en que creían los continuistas?

2. ¿Quiénes fueron los precursores de la Teoría Atomista?

3. ¿Qué diferencias existen entre la Teoría Atomista y la Teoría Continuista?

4. ¿A qué se deben los fenómenos eléctricos?

5. ¿Cómo se descubre el electrón?

6. ¿Cómo se descubre el protón?

7. ¿Qué carga tienen las partículas elementales?

8. ¿En qué consiste el Modelo de Thomson?

9. ¿En qué consiste el Modelo de Rutherford?

10. ¿Por qué el experimento de Rutherford hace cambiar el modelo del átomo?

11. Si el átomo tiene un radio de 10-10 m y el núcleo un radio de 10-14 m, ¿cuál es la relación entre sus

tamaños?

12. Indica cuáles, de los siguientes, se consideraban elementos según Aristóteles:

a) Hierro, b) Agua, c) Arena, d) Tierra.

13. Indica la respuesta correcta: a) La teoría atomista se mantiene más de 2000 años,

b) La teoría continuista se mantiene más de 2000 años.

14. Indicar la opción correcta: Según la teoría atomista, un trozo de hierro …

a) Se puede dividir indefinidamente.



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b) Se puede dividir hasta llegar a los átomos.

c) No se puede dividir.

15. Selecciona la respuesta correcta: Los electrones son partículas:

a) Sin carga, b) Con carga negativa, c) Con carga positiva.

16. Indica las frases que son falsas:

a) Dalton predijo la existencia de electrones.

b) Los electrones son más grandes que los átomos.

c) Los electrones tienen carga negativa.

17. Indica las frases verdaderas:

a) Goldstein descubre el electrón.

b) Dalton descubre el protón.

c) Thomson descubre el electrón.

18. Indica la opción correcta: Si el Modelo de Thomson hubiese sido válido …

a) Las partículas alfa, positivas, se habrían desviado mucho.

b) Las partículas alfa, positivas, habrían rebotado.

c) Las partículas alfa, positivas, no se habrían desviado apenas.

19. Al estar la masa del átomo concentrada casi toda en el núcleo, ¿cómo será éste?

a) Poco denso.

b) Muy denso.

c) Igual de denso que el átomo completo.

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